[发明专利]基于提升装置的放射性废树脂界面测量装置及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量装置及其应用方法，具体是涉及一种基于提升装置的放射性废树脂界面测量装置及其应用方法。

背景技术

放射性废树脂是一种半衰期很长的固体核废料，密度为1.07～1.12 g/cm³，与水的密度差非常小，个体平均直径为0.7mm，长期贮存在水中，待进一步衰变后进行固化处理，因在工艺要求上，无论是贮存还是处理，都必须对树脂量和水量做出精确测量，以确保安全。

现阶段公开文献中的测量装置是通过将密度传感器穿过测量杆，使密度传感器浮在放射性废树脂界面上，将两个不同的界面加以识别，然后用位置传感器将密度传感器的位置显示出来，实现对树脂界面的测量。

而现阶段公开的文献中，该测量装置中测量杆必须与进料口相对应，距离≤300mm，因此对进料管和测量杆在罐内的安装位置要求严格，若测量杆在罐体内的位置无法满足要求，容易导致测量杆上的密度传感器在各种工况下不能借进料压力与树脂同步升降，无法精确测量出树脂界面，使其测量出的误差超过范围值；而树脂贮存罐的结构又不尽相同，对于不同的树脂贮存罐必须分别安装测量杆和密度传感器，保证测量精度稳定一致。这样导致安装麻烦，并且容易造成测量误差，使其不能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于克服测量杆的安装位置与进料口无法直对时造成测量出的放射性废树脂界面高度存在误差超值的缺陷，提供一种与进料状态无关、测量精确且对测量杆安装位置无要求的基于提升装置的放射性废树脂界面测量装置及其应用方法。

本发明采用的技术方案如下：

基于提升装置的放射性废树脂界面测量装置，包括树脂贮存罐，位于树脂贮存罐内的密度传感器，设置于树脂贮存罐上的进料管，还包括竖直深入树脂贮存罐且与密度传感器滑动连接的测量仪，中心穿过测量仪并与测量仪滑动连接的承载体、与承载体两端相连接的提升装置，其中所述承载体位于密度传感器下方且密度大于密度传感器。

为了使密度传感器浮在放射性废树脂界面，所述密度传感器的密度为1.0~1.12g/cm³。

为了精确测量放射性废树脂界面高度，所述测量仪为磁致伸缩位移传感器。

作为一种优选，所述承载体为重锤。

进一步的，还包括固定有提升装置且位于测量仪上方的平台，其中所述提升装置包括均设置于平台上的第一电机和传动架，通过转轴与第一电机相连的绳轮，缠绕于绳轮上并与传动架转动连接的两条钢缆。

再进一步的，所述传动架为偶数且至少有两个，位于绳轮的下方且平均分配地与两条钢缆转动连接。

基于提升装置的放射性废树脂界面测量装置，本发明还提供了其应用方法，包括以下步骤：

（a）通过进料管向树脂贮存罐内注入放射性废树脂和水的混合物，同时承载体通过提升装置向上升，此时密度传感器被承载体向上抬；

（b）承载体和密度传感器向上升后停止；

（c）停止注入放射性废树脂和水的混合物，由于废树脂密度大于水，因此放射性废树脂将沉入树脂贮存罐底，形成水和放射性废树脂两层；

（d）提升装置控制承载体以平均1m/s以上的速度下落，密度传感器受到重力同时进行下落，并且与承载体分开，由于密度传感器的密度大于水且小于放射性废树脂，因此密度传感器下落到放射性废树脂界面便停止；

（e）测量仪通过密度传感器的位置测量出放射性废树脂界面高度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明中采用密度传感器，该密度传感器适用于树脂贮存罐内的各种环境，不仅测量方便并且不会受到树脂贮存罐内的环境变化的影响；

（2）本发明通过使用测量仪取代测量杆和位置传感器，测量杆并不具备传感功能，而测量仪即为磁致伸缩位移传感器，通过与密度传感器相互作用测量出放射性废树脂界面高度，提高了效率的同时减少了装置中的模块；并且由于该磁致伸缩位移传感器本身为高精度传感器，性价比高的同时使用寿命长，并且由于其自身环境适应性强，在恶劣环境下也能正常工作而被广泛应用于各个领域，其可靠性非常高；

（3）本发明提升装置主要用于升降承载体，实现了对密度传感器的可控性提升以及自由下落，使其对放射性废树脂界面高度的测量与通过进料管注入水和放射性废树脂混合物的状态无关，从而完全避免了外界干扰，实现了废树脂界面高度的高精度测量；同时，进料管与测量仪的安装位置无须对直，不必因为贮存罐结构的不同而对测量仪进行分别安装，大大简化了安装程序，降低了安装难度；